Development of GIS-based spatial three-dimensional slope stability analysis system: 3DSlopeGIS
Tetsuro ESAKI	九州大学
Mowen XIE	九州大学
Yasuhiro MITANI	九州大学
Guoyun ZHOU	西日本工業大学
【抄録】 Based on a new IT technology-Geographic Information System (GIS), this paper presents a new slope analysis approach which can be used to identify the possible slope failure bodies from complicated topography. In a system, all slope-related spatial information (vector or raster dataset) are integrated; the study area is divided into Slope Unit which possesses approximate inclination; assuming the initial slip to be the lower part of an ellipsoid, the 3-D critical slip surface in the 3-D slope stability analysis is located by minimizing the 3-D safety factor using the Monte Carlo random simulation. The system 3DSlopeGIS has been validated based on the results of three cases study. Based on numerous times Monte Carlo simulation (30 millions per 1km2 range), the possible slope failure bodies have been identified which is impossible by using transitional slope stability analyses.
<Abstract> 本論文は，最新のIT技術であるGISを用い，自然の複雑な地形の中から崩壊の可能性のあるすべり体の位置 と規模を抽出することのできる新しい斜面解析の技術開発について述べた。すなわち，斜面崩壊に関する様々な空間情 報のベクトル及びラスターデータの準備と統合；複雑な自然斜面地形を同一傾斜方向が有する領域に区分するSlope Unitの概念と区分の手順；区分したSlope Unit毎に，楕円体の下半分の形状と仮定したすべり体から安全率を求める 計算方法およびモンテカルロシミュレーションにより最も不安定となるすべり体の位置と規模を推定する計算手順；さ らに，これらの計算過程をGUIによってビジュアルに表示しなから実行するシステムの開発を行った。 この開発したシステム3DSlopeGISを三つの現場に対して適用性を確認した。その結果，山地1km2当り約3000万回の 繰り返し試行により，従来の斜面安定解析で不可能であった、不安定なすべり体の位置と規模の抽出が実現できた。
<Keyword>　GIS, slope stability, slope disaster, spatial three-dimensional, slope unit, natural slope, GUI